胡宝翠:计算机技术下的心理学实验教学手段演进历程论文

胡宝翠:计算机技术下的心理学实验教学手段演进历程论文

摘要:心理学是一门科学的原因在于其能用实验方法进行研究,实验方法的发展决定了心理学发展的方向和速度,而心理学实验方法跟科学技术的发展密切相关,相应的心理学实验教学手段跟科技进步也密不可分。以计算机技术发展为视角探讨不同计算机技术下心理学实验教学手段的特点、优势和不足,并指出虚拟现实技术给心理学实验教学带来的挑战。

关键词:心理学实验仪器;心理学实验软件;虚拟现实技术;心理学实验教学

1879年冯特在德国莱比锡大学建立了实验室,自此心理学脱离哲学成为了一门独立的科学,为了不让心理学落入伪科学的窠臼,量化实验研究成为心理学自证是科学的必要手段和方法,于是传统心理学实验仪器在当时的物理学和生物学实验的基础上发展起来了,力图应用自然科学的方法来研究心理学,随着计算机技术的发展,心理学实验研究手段和技术也在发生不断变化,相应的心理学实验教学的手段和方法也随之改变,心理学实验教学是理论联系实际的有效途径,通过演示性实验、验证性实验、操作性实验、设计性实验可以使学生加深对理论知识的理解和掌握,培养学生的动手操作能力、分析和解决问题的能力及创造性[1]。

本文从不同计算机技术下心理学实验教学所使用的传统的心理学实验仪器、心理学实验软件和虚拟现实技术梳理不同心理学实验教学手段的特点和不足,并指出新的实验教学手段带来的挑战。

1传统心理学实验仪器

计算机技术尚未应用到心理学实验教学手段上的时期,可以称为心理学的前计算机时代,当时心理学实验教学的主要手段就是传统的心理学实验仪器。

1.1传统心理学实验仪器的特点和优势

传统心理学实验仪器主要用于验证、重复前人的经典心理学实验以帮助学生了解和学习心理学实验研究的基本过程、实验设计、实验方法和结果,例如差别阈限的测定、反应时的测定、记忆广度的测定等实验,一方面可以让学生更透彻的掌握理论知识,另一方面,因其通过实验直观地让学生了解实验过程,掌握实验设计,得出实验结论,可以充分调动学生的积极性和自主性[2],这在一定程度上降低了大家对心理学实验学习的畏难心理。

1.2传统心理学实验仪器的不足

传统心理学实验仪器大都造价高昂,又由于不同院校的办学条件不一,领导对心理学实验教学重视的程度不同,有些院校购进的心理学实验仪器非常有限,甚至部分地方民办高校因经费问题并不购置相关仪器。即使有实验仪器,因其性能、配件质量和使用效果等技术原因,使得精确性、可靠性等方面不能满足实验教学的要求,仪器设备更新慢导致实验仪器的利用率低,淘汰率高。同时传统心理学实验仪器受到主试、被试等人为性干扰比较大,对实验条件的控制和实验结果的处理也不够精确和系统,进而影响实验结果的客观性和真实性[3],比如用两点阈测量器测皮肤两点阈值等是对精确度要求比较高的实验。

2心理学实验软件

①显效:疼痛症状明显减轻,且>2级,骨转换生化指标显著改善。②有效:疼痛减轻1~2级,骨转换生化指标有所好转。③无效:症状、体征、骨转化指标等均无改善,甚至加重。

这个现象的背后有着更为深刻的原因。一是结构性的经济因素。经济下行,建筑业和工业萎缩,这构成了工作机会减少的一个根本原因。二是伴随着移民迁入,相应的工作机会也日益减少。

2.1心理学实验软件特点

由于计算机技术的发展,心理学实验软件的开发应用弥补了传统的心理学实验仪器的不足。国内最早开发的心理学软件是20世纪90年代初北京大学开发研制的PES(TPychological Experimental System)心理学实验系统,京师博仁团队研制的TPychELab心理学实验综合实验设计系统和华东师范大学心理系研制的TPyTech心理学实验教学系统等相关软件已成为当今心理学实验教学的主要软件,这些实验软件系统都包含普心、发展与教育、实验和认知心理学等多个领域的实验,且后两个是均可自由修改实验参数和实验材料的开放式心理实验系统。

虚拟现实技术在构建已有心理学知识传承和验证心理学实验环境、构建实验设计和创新实验环境、构建协调和交互实验环境等方面具有独特优势[16]。周明全教授认为虚拟现实能解决教学内容和知识的可视化,增强学习的沉浸感,增加师生、生生及学生与环境之间的交互[17]。

3.3.1 虚拟现实技术的优势

2.2心理学实验软件的优点和不足

相对于传统心理学实验仪器而言,心理学实验软件可以节约购置成本,节省使用空间,软件升级更容易,同时该软件系统比较适合对时间和结果数据精确性要求比较高的反应时、短时记忆广度、阈限测定等实验。

全国卷生物高考试题往往取材于教材。教学中,教师应当充分挖掘教材中的文字、图表信息,培养学生获取、分析信息能力。

不过心理学实验软件无法进行操作性很强的实验,比如触觉实验等。另外,针对E-prime软件的学习对于心理学教师和学生都不是一件简单易行的事情。

目前,国内高校将虚拟现实技术应用在心理学实验教学研究上的相对较少,2015年国家教育部批准的100个国家级虚拟仿真实验教学中心,其中只有两所是心理学专业的虚拟仿真实验中心获批。其中华中师范大学运用虚拟现实技术建立了心理与行为虚拟仿真实验室,实现了一批在传统实验室中无法做到的有高风险和高成本的实验教学项目[14],其中包括5个子模块:虚拟认知心理学实验、虚拟学习与教学实验、虚拟发展心理学实验、虚拟心理咨询与治疗实验、虚拟人格与社会实验。有效拓展了实践研究领域,丰富了实验教学内容,增强了学生的创新精神和创新能力[15]。

3虚拟现实技术

虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)被被称为“沉浸式多媒体”或“计算机模拟现实”,是一种综合了计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及人工智能技术等多领域成果的新技术,目的是提高人机交互的功能,达到真实的视觉、触觉、听觉和嗅觉体验效果[5]。虚拟现实的主要特征是:沉浸性(Immersion)、交互性(Interactivity)、想象性(Imagination)[6]。作为21世纪的重要新技术,虚拟现实技术早已被运用到医疗、军事、航空和游戏等领域,美国率先将VR技术运用到教师教育领域,其典型的是中佛罗里达大学的混合现实教学实训系统,该系统可以强化现实环境中教师教育实践和反思的薄弱环节,促进教师培养质量的大幅度提高[7]。近十年来,国内已有不同研究者已经在探索并证实虚拟现实技术在教育上的应用价值[8-10]、不同学科实验教学上的应用价值[11-13]。

3.1虚拟现实技术和教育

计算机技术、仿真技术、传感技术等不同技术集合形成的富有挑战性的交叉技术—虚拟现实技术。关于虚拟现实技术的文献研究,在1996年才有147篇,2006年2004篇,到2016年已经达到4575篇(来自中国知网上文献数量的分析),该技术在心理学上的应用可以称为心理学的计算机模拟时代,是心理学研究、心理学教学及心理治疗手段的趋势。

3.2虚拟现实技术和心理学实验教学

1.加强税法宣传,执法公开透明。要贯彻落实“放管服”改革政策,又要防止执法风险,就要及时做好政策宣传,把各项“放管服”改革列出的取消和保留税务行政许可审批项目清单,通过门户网站、办税公告栏、办税电子触摸显示屏、税企微信群和QQ群等形式及时向社会公布,及时公开税收政策和办税流程,做到公开公平公正执法,增大税收执法透明度,自觉接受社会监督,进一步提高纳税遵从度。

随着计算机技术的发展及其在心理学上的应用,研究者研制了心理学实验软件,此时可以称为心理学的计算机时代。

3.3虚拟现实技术在心理学实验教学上的优势和挑战

2004年部署在洼陷构造低部位的车66井完钻,在沙三下首获高产工业油气流,继而在其南部部署车660井,又喜获成功。随后向北、西、南三面快

20世纪末,美国Pittsburgh大学学习研究与发展中心和美国TPT公司(心理学软件工具公司,TPychology Software Tools,Inc.)联合开发了一套用于计算机化行为研究的实验生成系统E-Prime,该系统采用图形化的编辑界面,涵盖从实验生成到毫秒精度的数据收集与数据初步分析等功能[4]。

3.3.2 虚拟现实技术的挑战

1.知识迁移处,铺垫练习。在学习新知之前,教师巧妙地设计铺垫练习,既可以考察学生是否具备了与新知识有关的知识与技能,又能启发学生思考,为学习新知作铺垫,有利于更好地进行新知探索。

首先是技术方面的挑战,教育资源设计和开发技术门槛高,除掉国内“985”、“211”有较丰厚的国家资金支持及顶尖人才的技术支持,大部分国内普通高校在设计、开发相关技术能力方面有所欠缺,更别说地方民办独立学院。

其次是对教师的挑战。如果没有相关技术根基,学习虚拟现实技术本身就是件难事,另外,虚拟实验环境下的多渠道的信息传递可能导致学生学习的注意力不集中[18],如何在虚拟的实验教学情境下观察、调控学生的注意力?

总的来说,随着技术的发展,心理学实验教学的手段也在发生变化,而虚拟现实技术在可预见的未来也会成为心理学实验教学主要手段,不同层次高校的心理学教师及研究者需立足本校的实际,同时与计算机相关学科的教师或社会上已涉足虚拟现实技术的企业、政府部门组成了交叉的研究团队和教学团队,研发和使用适合本校特色的虚拟现实技术。

4结语

随着社会科技的发展,特别是计算机技术的发展,心理学实验教学手段也在不断变化。不同的计算机技术下衍生出不同的心理学实验教学手段,而每种手段都有其优点和不足,虚拟现实技术也不例外,但是随着虚拟现实技术研究的继续深入,相信在不久的将来,其在心理学实验教学上的应用会更全面,且其缺点的规避会做的更好。

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Evolution of experimental teaching methods of TPychology with different computer technology

HU Bao-cui

(School of Education, Xinlian College Henan Normal University, Zhengzhou 451400, China)

Abstract:TPychology is a science because of its experimental method, the development of experimental methods determines the direction and speed of TPychology. Moreover, the research method of TPychology and the experimental teaching method of TPychology are significantly related to the progress of science and technology. Taking the development of computer technology as the perspective, we study the character, advantages and disadvantages of different experimental teaching methods. In addition, this paper presents the challenge of virtual reality to the TPychology experiment teaching.

Keywords:TPychological instrument; TPycho-experimental software; virtual reality technology; TPychological experiment teaching

中图分类号:B841.4

文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1672-4305.2019.01.0

收稿日期:2017-10-20

修改日期:2018-01-03

作者简介:胡宝翠(1987-),女,河南封丘人,硕士,讲师,主要研究方向为心理学教学研究。

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